آب یکی از مواد مایع و فراوان‌ترین مادهٔ مرکب بر روی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکلی که امروزه می‌شناسیم، است. بیش از ۷۱٫۱٪ وزن یک انسان از آب تشکیل شده‌است و نیز بیش از ۷۰٪ سطح کره زمین را آب پوشانده‌است (نزدیک به ۳۶۰ میلیون از ۵۱۰ میلیون کیلومتر مربع) با وجود این حجم عظیم آب تنها ۳ درصد از آب‌های کره زمین شیرین و قابل شرب است و باقی آن به علت محلول بودن انواع نمک‌ها خصوصاً نمک خوراکی غیرقابل استفاده است. از همین دو درصد آب شیرین بیش از ۹۰ درصد به صورت منجمد در دو قطب زمین و دور از دسترس بشر واقع شده‌است.
بیشترین چگالی آب خالص در دمای ۳٫۹۸ درجه سلسیوس (۳۹٫۱۶ درجه فارنهایت) حاصل می‌شود که برابر ۱ گرم بر سانتی‌متر مکعب[۱] یا ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.
نام‌گذاری آب
آب در زبان‌های مختلف به نامهای مختلفی یاد می‌شود برای مثال در زبان کردی گویش سورانی به آن آو (Awe) می‌گویند که شباهت بسیاری با واژه آب در فارسی و آکوا در لاتین دارد. همچنین واژه آب در علوم مختلف کاربردهای متفاوتی دارد که بر اساس آن به گروه‌های زیر تقسیم‌بندی می‌شود:
منابع آب در کره زمین
نوشتار اصلی: موجودیت آب در کره زمین
اگر کسی از فضا به زمین نگاه کند، آن را یک سیاره آبی رنگ و پر از آب خواهد دید. حجم کل آب‌های موجود در کره زمین، رقمی در حدود ۱٬۳۶۰ میلیون کیلومتر مکعب تخمین زده شده‌است. این حجم با توجه به چرخهٔ آب به طور دائم در بین منابع مختلف در حال جابه‌جایی‌است.
مهمترین منابع آب در کره زمین عبارتند از:
آب‌های زیرزمینی (چاه، چشمه و قنات)
آب‌های جوی (باران و برف)
آب‌های سطحی (رودخانه، دریاچه، دریا و اقیانوس)
همچنین بخشی از آب موجود در کره زمین به‌صورت بخار در آتمسفر و بخش دیگری نیز به‌صورت جامد در یخچال‌های طبیعی وجود دارد.
حجم تقریبی میزان آب ذخیره شده در این منابع به این شرح است:
اقیانوس‌ها: حدود ۱٬۳۲۰ میلیون کیلومتر مکعب (۹۷٫۲٪)
یخچال‌های طبیعی: حدود ۲۵ میلیون کیلومتر مکعب (۱٫۷٪)
سفره‌های زیرزمینی: ۱۳ میلیون کیلومتر مکعب (۰٫۹٪)
آب‌های شیرین موجود در در دریاها، دریاچه‌ها و رودها: ۲۵۰ هزار کیلومتر مکعب (۰٫۰۲٪)
بخار آب در هواکره حدود ۱۳ هزار کیلومتر مکعب (۰٫۰۰۱٪)
تنش آب
پنجاه سال پیش، زمانی که جمعیت در کره زمین از نیمی از جمعیت کنونی آن کمتر بود، درک مشترک این بود که آب یک منبع بی‌نهایت است. مردم مانند امروز ثروتمند نبودند، کمتر کالری مصرف می‌کردند و گوشت کمتری می‌خوردند، بنابراین آب کمتری برای تولید مواد غذایی نیاز بود. آنها به یک سوم حجم آبی که ما در حال حاضر از رودخانه برداشت می‌کنیم نیاز داشتند. امروز، رقابت برای منابع آب بسیار شدید تر است. دلیل این است که در حال حاضر بیش از هفت میلیارد نفر بر روی زمین وجود دارند، مصرف گوشت و سبزیجات و آب در حال زیاد شدن است و رقابت برای آب در بخشهای صنعتی، شهری و سوخت‌های زیستی بیشتر شده است.
مقدار کل منابع آب شیرین نیز به دلیل تغییرات آب و هوایی که موجب عقب‌نشینی یخچال‌های طبیعی، کاهش جریان رودخانه و کوچک شدن دریاچه‌ها شده، کاهش یافته است. بسیاری از آبخوان‌ها (سفره‌های آب زیرزمینی) که بیش از حد پمپ شده‌اند به سرعت پر نمی‌شوند. اگر چه کل منابع آب شیرین مورد استفاده قرار نگرفته است، بسیاری آلوده، شور، نامناسب یا غیرقابل دسترس برای مصارف شرب، صنعت و کشاورزی شده‌اند. برای جلوگیری از یک بحران جهانی آب، کشاورزان باید برای افزایش بهره‌وری برای پاسخگویی به تقاضاهای رو به رشد برای مواد غذایی تلاش کنند، در حالیکه صنایع و شهرها به دنبال پیدا کردن راه‌هایی برای استفاده بهتر از آب باشند.
مقالهٔ نیویورک تایمز، «بررسی خشکسالی جنوب شرقی کم‌آبی را به جمعیت ربط می‌دهد، نه گرم شدن زمین»، یافته‌های پژوهشگران دانشگاه کلمبیا در مورد موضوع خشکسالی در جنوب شرقی آمریکا بین سال‌های ۲۰۰۵ و ۲۰۰۷ را خلاصه می‌کند. این یافته در مجله آب و هوا چاپ شد. آنها می‌گویند کمبود آب بیشتر ناشی از اندازه جمعیت است تا از کمی بارش باران. ارقام سرشماری نشان می‌دهد که جمعیت گرجستان در بین سال‌های ۱۹۹۰ و ۲۰۰۷ از ۴۸/۶ به ۵۴/۹ میلیون نفر رسیده است. پس از بررسی داده‌های بدست آمده از ابزار هواشناسی، مدل‌های کامپیوتری و اندازه‌گیری حلقه‌های درخت که منعکس کننده بارش باران هستند، آنها دریافتند که خشکسالی بی‌سابقه نبوده و ناشی از حالت طبیعی الگوهای آب و هوا و رخدادهای تصادفی آب و هوایی است.
«خشکسالی‌های مشابه در طی هزار سال گذشته روی داده است»، پژوهشگران نوشتند: «صرف نظر از تغییرات آب و هوایی، انتظار می‌رود که در آینده چنین الگوهای آب و هوایی و با نتایج مشابه روی دهد.»همان‌طور که دما زیاد می‌شود، بارش باران در جنوب شرقی افزایش خواهد یافت، اما به دلیل تبخیر ممکن است حتی منطقه خشکتر شود. پژوهشگران با گفتن این مطلب نتیجه‌گیری کردند که هر بارندگی نتیجهٔ فرایندهای داخلی پیچیده در جو است و به دلیل مقدار زیاد متغیرها پیش بینی بسیار سخت است.
